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氧化还原反应知识点精讲
发表于：2013-01-17阅读：568次
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氧化还原反应 知识点总结 （一）概念及实质 1. 概念：发生电子转移（得失或偏移）的反应。 2. 实质：发生电子转移。 3. 判断：有化合价升降。 反应物 化合价变化 表现性质 变化过程 发生反应 生成物 氧化剂 还原剂 降低
升高 氧化性
还原性 被还原
被氧化 还原反应
氧化反应 还原产物
氧化产物 （二）元素的化合价 元素原子的最外电子层结构决定了原子间是按一定数目相互化合，元素的原子相互化合的数目叫这种元素的化合价。 1. 单质中元素的化合价为0； 2. 在化合物中金属元素的化合价全为正值，非金属元素的化合价一般既有负值又有正值； 3. 在化合物中，各元素的正、负化合价的代数和为0； 如：原子团的化合价：NO3－、SO42－、SO32－、HSO3－（亚硫酸氢根）、CO32－、 HCO3－、ClO3－（氯酸根）、NH4＋（铵根）、MnO4－（高锰酸根）、PO43－（磷酸根）。 中心元素的化合价： 4. 离子化合物中，元素的化合价与在生成它们的反应中原子得、失电子数目及离子的电荷数在数值上相等，如NaCl： 离子符号 原子得、失电子数 离子的电荷数 元素的化合价 Na＋ 1（失） 1 ＋1 Cl－ 1（得） 1 －1 共价化合物中，元素的化合价与在生成它们的反应中共用电子对的偏向、偏离的对数在数值上相等。如HCl： 共用电子对偏向氯原子，氯元素化合价为－1价；共用电子对偏离氢原子，氢元素化合价为＋1价。 5. 有机物中：H：+1、O： ，再计算C元素平均化合价。 （三）氧化还原反应中电子转移的表示方法 双线桥法 1. 双箭号从反应物指向生成物，箭号起止所指的均为同一种元素。 2. 线上标出得失电子的情况及价的升降、被氧化或被还原等内容。 氧化剂为Fe2O3，还原剂为CO，氧化产物为CO2，还原产物为Fe。
氧化剂为HCl，还原剂为Zn，氧化产物为ZnCl2，还原产物为H2。 单桥线法 1. 箭号由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素； 2. 线上只标出转移电子的总数。 （四）氧化还原反应的规律 1. 对立统一规律 还原剂、氧化剂相互对立又相互依存。 2. 电子守恒规律 还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数 3. 性质传递规律 氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物 氧化性：氧化剂＞氧化产物 还原性：还原剂＞还原产物 4. 谁强谁先规律 在溶液中存在多种氧化剂，氧化性强的抢先得电子，先被还原。 在溶液中存在多种还原剂，还原性强的抢先失电子，先被氧化。 5. 价态规律 （1）高低规律 高氧低还中兼 讨论分析下列氧化还原反应中电子转移的方向和数目，判断氧化产物和还原产物。 ① H2S+H2SO4（浓）=S↓+SO2↑+2H2O ② KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O （2）价态归中规律： 同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，价态的变化“只靠拢，不交叉”。 （五）重要的氧化剂、还原剂 氧化剂 具体物质 举例 （1）活泼非金属单质 O3、Cl2、Br2、O2
（2）高价的氧化物 NO2、CO2、MnO2
（3）高价的含氧酸 HClO、浓H2SO4、HNO3
（4）高价的盐 KMnO4、KClO3、FeCl3 2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2 （5）过氧化物 Na2O2、H2O2等
还原剂 具体物质 举例 （1）活泼金属单质 Na、Al、Zn、Fe
（2）某些非金属单质 H2、C、Si
（3）低价的氧化物 CO、SO2
（4）低价的酸 HCl、H2S、H2SO3
（5）低价的盐 Na2SO3、FeCl2 2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3 （六）氧化性、还原性强弱的判断方法 1. 金属、非金属性 （1）随着金属活动顺序表中金属活动性的减弱，金属的还原性越来越弱，其对应离子的氧化性越来越强.（除Fe3＋外） 还原性逐渐减弱 氧化性逐渐增强 （2）对于非金属单质 氧化性逐渐减弱 还原性逐渐增强 2. 氧化还原反应的性质传递规律 则：还原性：H2＞Cu （1） 同一氧化还原反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物 还原性：还原剂>还原产物 练习1 根据反应： ①I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI②2FeCl2+Cl2=2FeCl3③2FeCl3+2HI=2FeCl2+I2+2HCl可知：I-、Fe2+、Cl-、SO2的还原性由强到弱的顺序是 判断一个氧化还原反应能否进行，也应遵循“由强到弱”的规律，即反应式中的物质应符合“氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物”。 练习2 已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Cl-<Fe2+< H2O2<I-<SO2，则下列反应不能发生的是（ ） 3. 根据元素周期律判断 （1）同周期 氧化性：左＜右 还原性：左＞右 （2）同主族 氧化性：上＞下 还原性：上＜下 4. 根据反应结果判断 （1）同一物质在相同条件下，被不同氧化剂氧化的程度越大，氧化剂的氧化性越强。 Fe+S=FeS 2Fe+3Cl2=2FeCl3 （2）同一物质在相同的条件下，被不同还原剂还原得越彻底，还原剂的还原性越强 HCl+H2SO4（浓）→不反应 HBr+H2SO4（浓）→Br2+SO2↑+H2O HI+H2SO4（浓）→I2+H2S↑+H2O 5. 根据电极反应确定 （1）原电池 还原性：负极>正极 （2）电解池 阴极（氧化性）：先析出＞后析出 阳极（还原性）：先反应＞后反应 6. 从反应所需条件来比较。一般来讲，一组反应中，反应条件越简单，对应反应物的氧化性或还原性越强。 从反应条件可以看出氧化剂的氧化能力：KMnO4＞MnO2＞O2 不同的氧化剂与同一还原剂反应时，反应条件越易，其氧化剂的氧化性越强。 不同的还原剂与同一氧化剂反应时，反应条件越易，其还原剂的还原性越强。
7. 外界条件对氧化性或还原性强弱的影响（同一物质在不同条件下的氧化性或还原性） （1）物质的浓度越高，氧化性或还原性越强。 （2）温度越高，氧化性或还原性越强。 （3）酸性越强，氧化性越强；碱性越强，还原性越强。 例题精讲： 一、氧化还原反应中的概念辨析： 例1、制备氰化钙的化学方程式为 CaCO3 + 2HCN = Ca(CN)2 + CO↑+ H2↑ + CO2↑，在反应中（ ） A. 氢元素被氧化，碳元素被还原 B. HCN既是氧化剂又是还原剂 C. Ca(CN)2是氧化产物，H2 是还原产物 D. CO为氧化产物，H2 为还原产物 解析：本题考查氧化还原反应的有关概念。 CaCO3 + 2HCN = Ca(CN)2 + CO↑+ H2↑ + CO2↑（注意生成物中CO2碳元素来自CaCO3，它的化合价在反应前后没有发生变化），即氢元素化合价降低，碳元素化合价升高，故HCN既是氧化剂又是还原剂，Ca(CN)2 是氧化产物，H2是还原产物。答案：B、C。 点评：此类结合实例确定氧化还原反应的有关概念的试题，其解题方法是：找变价 判类型 分升降 定其他。其中“找变价”是非常关键的一步，特别是反应物中含有同种元素的氧化还原反应（如本题反应物均含有碳元素），必须弄清它的变化情况。 例2. 下列叙述正确的是（ ） A. 含金属元素的离子不一定都是阳离子 B. 在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂 C. 某元素从化合态变为游离态时，该元素一定被还原 D. 金属阳离子被还原不一定得到金属单质 解析：本题主要是考查氧化还原反应概念正误的判断。 答案：A、D。 点评：解此类有关概念辨析的试题应遵循“理解概念抓实质”的原则，若是再辅以具体实例，会使抽象的问题具体化，其判断结果更具有可靠性。 例3：120℃、101.3KPa条件下，有2LH2O、2LCO、1LCO2、0.5LO2和1LH2组成的混合气体。将混合气体通过分别放有足量Cu粉、C粉和CuO粉的三个灼热的反应管。假设气体通过每个反应管都能充分反应，且不论三个反应管以何种顺序排列，问： ⑴尾气是否有可能是单一气体？ （填“可能”或“不可能”）。若可能，该气体是 ⑵原气体中是否有几种（或一种），不可能再存在于尾气之中： （填“有”或“没有”。若有，它们（或它）是 。 ⑶原气体中是否有几种（或一种）肯定存在于尾气中？ （“有”或“没有”。若有，它们是 。 解答:题时若将放有足量Cu粉、C粉和CuO粉的三个反应管排列组合，共有6种情况，逐一分析，固然可以求解，但相当费时费力。如运用发散思维从还原剂Cu粉、C粉可将O2、CO2、H2O还原成CO、H2；氧化剂CuO可将CO、H2氧化成CO2、H2O等角度来考虑，就能找到一个新角度，发现新的解法： 反应管盛放物质 可吸收气体 能反应产生新气体 灼热Cu粉（还原剂） O2 无 灼热C粉（还原剂） CO2、H2O、O2 CO、H2 灼热CuO粉（氧化剂） CO、H2 CO2、H2O 不难发现Cu粉、C粉和CuO粉的三个反应管无论如何排列，O2一定不再存在，尾气之中有CO2、H2O或CO、H2存在。 答案：⑴不可能 ⑵有，O2 ⑶没有 二、氧化性或还原性强弱判断： 例4. 根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是（ ） 解析：本题是根据物质氧化性或还原性强弱的规律解题。 在同一氧化还原反应中，氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物， 还原性：还原剂>还原产物；氧化性：氧化剂>氧化产物， 概括为：左>右。据此规律，由反应式（1）可知还原性 ， 由（2）可知还原性 ，由（3）可知还原性 。 综合（1）（2）（3）得： 。答案：A 例5. 已知 均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为 。则下列反应不能发生的是（ ） 解析：本题实质上是例3的逆向思维题，解题时可先假设各选项反应均能发生，推出选项中相应微粒还原性的强弱顺序，然后对照已知微粒还原性强弱顺序，从而确定反应能否发生。 由还原性强弱顺序的判断规律可知，各选项有关微粒还原性强弱顺序为：A. ，对比 ，C、D与此相违背，故C、D反应不能发生。 答案：C、D。 点评：氧化还原反应能否发生，其规律是：强氧化剂+强还原剂 弱氧化剂+弱还原剂，或者说氧化性、还原性体现“以强制弱”的原则。根据氧化还原反应，判断有关微粒的氧化性、还原性的强弱是化学中的一条重要规律的应用，也是高考考查的热点知识。 一、 氧化还原反应方程式配平： 1、配平原则：在氧化还原反应元素间得失电子总数（或化合价升降总数）相等。 2、配平方法：一标、二找、三定、四平、五查 （1） 定项配平： 例5、实验室为监测空气中汞蒸气的含量；往往悬挂涂有CuI的滤纸，根据滤纸是否变色或颜色发生变化所用去的时间来判断空气中的含汞量，其反应为：4CuI＋Hg→Cu2HgI4＋2Cu （1）上述反应产物Cu2HgI4中，Cu元素显 价。 （2）以上反应中的氧化剂为 ，当有1molCuI参与反应时，转移电子 mol。 （3）CuI可由Cu2＋与I－直接反应制得，请配平下列反应的离子方程式。 Cu2＋＋ I－→ CuI＋ I3－ 解答：根据元素间化合价升降总数相等得：（1）＋1 （2）CuI 0.5 （3）2 5 2 1 （2） 缺项配平： 例6、KClO3+ HCl(浓)→ KCl+ ClO2↑+ Cl2↑+ A (1)请完成该化学方程式并配平（未知物化学式和系数填入框内） (2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是 （填写编号，多选倒扣）。 ①只有还原性 ②还原性和酸性 ③只有氧化性 ④氧化性和酸性 (3)产生0.1molCl2,则转移的电子的物质的量为 mol。 (4)(4)ClO2具有很强的氧化性。因此，常被用作消毒剂，其消毒效率（以单位质量得到的电子数表示）是Cl2的 倍。 解析：(1)HCl中一部分Cl-化合价不变，表现为酸性，一部分Cl-化合价升高到＋1价，表现为还原性，KClO3化合价降低到＋4价。先配平发生元素化合价变化的系数，观察得缺项为H20。配平得2、4、2、2、1、2 H20。(2) ②、(3)0.2 (4)根据得电子能力： : =2.63 （3） 依题意书写氧化还原反应方程式： 例7、在KI和H2SO4 溶液中加入H2O2 ，放出大量不溶于水的无色气体(气泡从溶液内部放出)，同时溶液呈紫红色，且可使淀粉变蓝，写出化学方程式. 解析：这是一道颇为简单但却很容易出错的化学题，错误的原因大多是把实验现象看成只是一个反应的现象，其实，实验现象往往是若干个反应共同体现出来的，该题就是如此.有的同学认为产物中有I2 和O2 ，这没有错，但如果认为这两种物质均是由一个反应得到的话，这就错了，因为在这个反应中，这两种物质均是氧化产物，哪么还原剂是什么呢?如果还原剂是H2SO4 ，则应该有SO2生成，与题意不符，而且稀H2SO4 也没有这么强的氧化性. H2O2 +2KI+H2SO4 =I2 +K2SO4 +2H2O 2H2O2 =2H2O+O2 ↑ 点评：解此类题方法是：先依据题意设法找出发生氧化还原反应的物质，根据元素化合价变化总数守恒配平其系数，再根据电荷、元素守恒配平找出并其它物质。
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